明石海峡大桥简介VIP免费

第21卷第1期2001年2月国外公路文章编号:1003-6512(2001)01-0013-06明石海峡大桥简介金增洪编译(中交公路规划设计院,北京市100010)摘要:文中简要介绍了日本明石海峡大桥工程的地理位置和概况。对创世界记录的日本明石海峡大桥工程设计和施工中的技术创新、桥梁的特点和桥梁美学构思作了介绍。关键词:悬索桥;超大跨径;垂跨比;锚碇Ξ明石海峡大桥是神户—淡路—鸣门线路上的主要桥梁。该桥设有6车道,设计时速100km/h,桥梁位于本州侧神户市垂水区和淡路岛侧的津名郡淡路町之间的明石海峡上。在宽4km的海峡中央部位约1500m宽是主要通航路线,桥下净空65m(略高于最高潮位)。因此,桥的中央跨径长度采用1990m,地震后延伸了约1m,桥的总长3911m;这是悬索桥破世界纪录的跨径,它比上一次破世界纪录的英国亨伯尔桥的主跨径增大了581m。这一工程的上部结构的重要技术课题是要确保桁梁和塔的抗风稳定性;基础工程的重要技术课题是对软岩持力层的大规模开挖以及在流速8节(相当于4m/s)情况下提出开挖对策和基础施工。本桥于1988年初开工建设,1998年7月开通交付使用,建设期历时10年。1桥梁的设计参数1995年1月17日凌晨受日本兵库县南郊地震的影响,主跨径从1990m变更到1990.80m,3P～4A间从960m,变更到960.30m,桥梁的设计高程也发生了变化(主跨中心部位路面标高由96m提高到97m),见图1。以46m/s为基本风速,随高度增加进行修正算出设计基准风速。对风荷载来说还要考虑阵风的响应乘一个系数。桁架颤振风速的校正,以桁架设计基准风速附加风速变动乘以约1.3的安全系数,一般认为,稍低于78m/s的颤振临界风速能满足要求。图1地震影响(单位:m)本桥桁架上层设置道路,下层附设输水管路(淡路广大地区为2根<45cm)、通信线路(NNT4条,TWJ1条)、电力线路(关西77kV电力线)。此外,在神户侧的桁架内部还要设置展望设施(从锚碇1A向前149m区间内),见图2和表1～表3。31Ξ收稿日期:2000-01-25图2桥型布置图(单位:m)表1设计条件形式3跨2铰加劲桁架悬索桥跨径布置960.00+1990.80+960.30m纵坡边跨主跨圆曲线(R=342695m神户侧,247360m淡路侧)圆曲线(R=30342m)地震后(地震前3%直线)地震后(地震前1.5%抛物线)横坡2%加劲桁下净空高NHHWL+65m(TP65.9m)沥青铺装厚度75mm设计荷载恒载悬吊构造主缆小计280.4kN/m(主跨)141.3kN/m(主跨)421.7kN/m(主跨)加劲桁架工程订货设计加劲桁架工程订货设计加劲桁架工程订货设计种类TL-20,TT-43,B活载集中荷载弯矩用剪力用641.4kN/单侧652.5kN/单侧等代L荷载等代L荷载等分布荷载641.4kN/m单侧等代L荷载基本风速46.0m/s设计荷载风载设计基准风速悬吊构造主缆塔59.8m/s66.2m/s66.7m/s风荷载悬吊构造主缆小计51.58kN/m10.32kN/m61.90kN/m主跨(主要横断面力)主跨(主要横断面力)主跨(主要横断面力)地震的影响根据明石海峡大桥抗震设计要领(案)构造体系悬吊构造加劲桁架尺寸宽33.5m,高14m主缆主缆的垂跨比主缆的中心距主缆根数F/L=194.176/1970.695=1/10.12135.50m1根/单侧表2下部工程设计1A4A2P3P基础形式形状尺寸基础施工方法沉箱基础圆形<85m地下连续墙,倒衬砌法施工直接基础矩形80m(长)×63m(宽)列柱式连续墙档土法施工直接基础圆形<80m×70m设置沉箱施工法直接基础圆形<78m×67m设置沉箱施工法本体形式尺寸重力式锚碇84.5m(长)×63m(宽)重力式锚碇83m(长)×63m(宽)数量混凝土/m3钢材/t基础375000本体14000015000基础90000本体15000013000水中265000空气中8900021000水中238000空气中840001900041国外公路21卷表3上部结构设计概要项目主跨边跨加劲桁架断面构成最大板厚材质34mmHT78034mmHT780变形竖向挠度水平挠度+8.00～-5.04m26.99m(地震后)+4.54～-3.76m8.28m(地震后)主缆直径最大张力塔顶部位的最大反力全部钢丝的长度1122mm625130kN/根(地震前)482460kN(地震后,2P塔柱)300035km制作长度吊索吊索直径设计张力(切断荷载)PWS<85mm(一般部位),<91(1A侧)CFRC<66～94mmPWS5230～5600kNCFRC3010～6420kN塔柱断面尺寸一般部位的板厚和材质塔顶水平位移D+L+T+SD+E(14.8～10.0)m(长)×6.6m(宽)底部50mm,塔顶65mmSM5701.904m(主跨),-1.775m(边跨)塔的施工设计上部工程总用钢量/t195100(其中:塔47800,缆59500,加劲...